PPy/LiFePO4复合材料的制备与性能

通过原位聚合方法制备了聚吡咯(PPy)/磷酸铁锂(LiFePO4)复合材料.傅立叶红外光谱测试表明PPy与LiFePO4之间发生了相互作用;采用扫描电镜观察了PPy在LiFePO4表面的分布情况;采用四探针法、电化学阻抗法及恒电流充放电法测试了复合材料的性能.结果表明:PPy的质量分数为4.69%的PPy/LiFePO4复合材料具有最佳的电化学性能,最小电荷转移电阻为98.83Ω,最大交换电流为0.256 mA,首次放电容量达到154.34 mAh/g,平台容量和平台率分别为133.48 mAh/g和86.48%,并且具有较好的循环性能及倍率性能.     

化学氧化法合成超级电容器电极用聚吡咯及其工艺优化

采用化学氧化法合成一种粉末状超级电容器电极用导电高分子材料聚吡咯,通过引入掺杂剂TSA,使合成的PPy的电导率得到有效的提高,电化学电容性能得到改善;研究掺杂剂浓度、单体浓度、氧化剂浓度、聚合时间及反应温度对Py转化率和PPy电导率、比电容等性能的影响.结果表明,TSA用量对Py转化率和PPy的电导率的影响不大,但对PPy比电容的贡献比较明显;PPy的产量随Py用量增加逐步增加,转化率却呈下降趋势,PPy的电导率和比电容随Py用量增加先增加而后下降;Py的转化率随FeCl3浓度增加而规则地升高,PPy的电导率和比电容先基本保持不变,之后反而降低;随着tp的增加,Py的转化率、电导率和比电容有显著的增加;在低温下有利于提高PPy的电导率.     

聚吡咯/海藻酸锰小球的性能研究

将海藻酸钠水溶液滴加到Mn Cl2水溶液中凝固成海藻酸锰小球。海藻酸锰小球吸附吡咯单体,在酸性KMn O4溶液中使吡咯单体氧化聚合成聚吡咯(PPy),得到聚吡咯/海藻酸锰复合小球(MPM)。用红外光谱仪、扫描电子显微镜和电化学工作站表征了复合小球的结构、形貌和电化学性能。结果表明:直径为200⁵00 nm的PPy微球聚集在海藻酸锰小球的表面。随着海藻酸钠在Mn Cl2水溶液的凝固时间增加,MPM的PPy含量偏低,复合小球的电容值减小。这种具有导电和生物相容性的MPM将在新型电极材料领域得到应用。     

GO/PPy/Pb3O4修饰电极的制备及其在电化学传感中的应用

通过制备氧化石墨烯/聚吡咯/四氧化三铅(GO/PPy/Pb₃O₄)复合材料,用于构建电化学传感器,以实现对对苯二酚的电化学检测。通过利用π-π共轭效应,实现吡咯单体在氧化石墨烯表面的原位聚合。以GO/PPy纳米复合材料为基底,通过水热反应制备得到具有微/纳结构的GO/PPy/Pb₃O₄复合材料。以扫描电镜(SEM),傅里叶红外(FTIR)和X射线衍射(XRD)等对复合材料进行表征,用差分脉冲伏安法研究对苯二酚在修饰电极上的电化学行为。通过对比不同修饰电极的电化学传感性能,发现GO/PPy/Pb₃O₄修饰电极展示了良好的导电性和优异的电催化性能。结果表明,该电化学传感器在1.0~35 μg/L范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,其检测限为0.3 μg/L。此外,该电化学传感器还具有良好的重现性和稳定性。     

PPy/Pani复合型导电高分子超级电容器的研究

采用恒电流法在聚吡咯(PPy)和聚苯胺(Pani)的相应单体溶液中制备了PPy和Pani的复合型导电高分子膜电极. 根据循环伏安曲线、充放电曲线和电化学阻抗谱,研究了超级电容器的电容性能. 结果表明, 聚合顺序对复合型导电高分子膜电极的电容性能有很大影响, 以PPy为底层的复合型电极的电容性能远高于其他复合型电极或单层膜电极. 不锈钢/PPy/Pani和不锈钢/PPy/Pani/PPy电极的比电容分别高达196.08 F/g和212.53 F/g.     

溶剂对导电聚吡咯防腐蚀性能的影响

采用循环伏安法分别在含吡咯+NaClO4的乙腈中和水中,在不锈钢表面制备了聚吡咯(PPy)膜.用扫描电子显微镜观察了PPy膜的表面形貌,用四探针法测量了PPy膜的电导率,用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了在1mol/L H2SO4中PPy膜对不锈钢的防腐蚀性能.结果表明,在两种溶剂中制备的PPy膜都由球状粒子组成,但在水中制备的PPy膜结节较多.在乙腈中制备的PPy的电导率和对不锈钢的防护性能都显著高于在水中制备的PPy.由于乙腈的给电子性较水的小,与吡咯聚合中间体的作用小,链反应较难终止,使得PPy聚合链共轭度长,膜的缺陷少,电导率大,防腐性能好.     

核/壳纳米LiFePO4/C正极材料的制备及其性能

采用原位聚合控制结晶法,Fe3+既为沉淀剂又为聚合反应的催化剂,在FePO4核外聚合聚吡咯合成纳米FePO4/PPy前躯体.以FePO4/PPy为铁源,葡萄糖为碳源,高温热处理制备核/壳纳米LiFePO4/C锂离子电池正极材料.并结合X线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱和充放电测试、循环伏安等手段对合成材料的结构、形貌和电化学性能进行表征.研究结果表明:在FePO4核外聚合PPy能有效抑制LiFePO4颗粒的生长,制得核/壳型纳米LiFePO4/C正极材料;该材料具有良好的电化学性能,在0.1C,0.2C,0.5C和1.0C倍率下的放电比容量分别为149,143,133和129 mA·h/g,且循环性能优异.     

正交试验法优化导电聚吡咯驱动器制备工艺参数

导电聚合物具有广泛的应用前景,为制备出高性能的导电聚合物驱动器材料,现采用正交实验法对导电聚吡咯(PPy)的制备工艺参数进行优化,其中以吡咯为聚合单体,聚偏二氟乙烯(PVDF)为基材,双三氟甲烷磺酰亚胺锂(Li+TFSI-)为掺杂剂,通过磁控溅射—电化学沉积方法制备获得三层结构的聚吡咯驱动器材料.以1 V,2 V驱动电压下的位移大小为考察指标,采用正交试验法分析制备过程中电流密度、吡咯浓度、聚合时间及温度等因素对驱动器材料位移性能的影响.试验结果表明:对制备PPy位移性能影响的最大的因素是电流密度,最佳工艺参数组合为:A3B1C3D2.即电流密度可选择为0.15 mA/cm~2,吡咯浓度为0.1 mol/L,聚合温度由于影响不大可采用-25~-35℃之间的温度,聚合时间可选10 h.     

聚吡咯/Fe_3O_4球形纳米颗粒制备及其吸波性能

采用一锅法制备聚吡咯/Fe_3O_4(PPy/Fe_3O_4)复合材料,研究不同聚合度的PVA对球形PPy/Fe_3O_4复合材料微观形貌及其吸波性能的影响规律.用透射电镜(TEM),X射线衍射仪(XRD),傅立叶-红外光谱仪(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等分析测试手段对制备的复合材料进行微观结构表征和性能研究.结果表明:当PVA聚合度为1 750时,PPy/Fe_3O_4复合材料呈规整球状,Fe_3O_4纳米粒子均匀负载在PPy表面;复合材料在6.5GHz、3.5mm厚度处反射损耗为-36dB,频宽为1.8GHz.     

聚吡咯纳米小球的光电探测性能研究

通过微乳液法制备尺寸均一的聚吡咯(PPy)纳米小球,并通过溶液沉积法在氧化铟锡玻璃表面制备聚吡咯纳米小球的光电化学池工作电极,以研究其光电探测响应性能。利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis),拉曼光谱仪 (Raman)及X-射线粉末衍射仪(XRD),表征及探讨所制备的聚吡咯纳米小球的形貌、尺寸及其物理和化学性能;采用光电化学池的方法对所制备的聚吡咯纳米小球进行光电探测,通过调节测试参数,系统研究聚吡咯纳米小球的光电探测响应行为。结果表明：制备的PPy纳米小球尺寸均一,缺陷少,光电探测能力强(904 nA/cm2),响应速度快(0.6 s)并赋有高的环境稳定性。研究结果可为开拓高性能基于导电聚合物的光电探测器提供理论基础。     

Pt/PPy-C电极催化剂的制备及其耐久性研究

为研究聚吡咯(PPy)–C复合担载Pt(Pt/PPy-C)质子交换膜燃料电池催化剂性能。采用循环伏安电化学法(CV)、单电池极化法、加速耐久性测试法、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征催化剂的微观结构、导电性及电化学性能。结果表明:通过掺杂阴离子可显著改变PPy-C的电导率,亲核性较大的氟硼酸掺杂制备的PPy-C电导率(8.65 S/cm)明显高于草酸掺杂的PPy-C电导率(4.01 S/cm);以PPy-C为载体担载Pt催化剂的电化学活性面积高于Pt/C催化剂,可达57.8 m~2/g;Pt/PPy-C电化学活性表面积及电池性能的衰减率都低于传统Pt/C催化剂。     

化学氧化法合成聚吡咯膜导电性的研究

采用化学氧化法直接在玻璃表面制备了导电聚吡咯膜（PPy）。利用四探针技术测试了材料的电导率,对影响其电导率的因素进行了讨论,并对其导电机理进行研究。结果表明,氧化剂用量、反应温度、反应时间、掺杂剂的种类等对最终所得材料的导电性能及结构形态有较大的影响。以苯磺酸钠作掺杂剂,FeCl3/Py摩尔比为1∶0,冰浴条件下所得材料电导率最高,为58.82S/cm。     

具有核-壳结构的聚吡咯纳米复合棒的制备与表征

以纤维状偶氮染料GR为模板,在氧化剂过硫酸铵的作用下,吡咯单体原位聚合,制备偶氮功能基团掺杂的导电聚吡咯(PPy)纳米材料.试验结果表明:合成的聚吡咯为实心的棒状复合材料,形态结构规整,直径约为200 nm,长度为几微米,并具有核-壳结构,其内核为偶氮染料GR(直径约为60 nm),外层由粒状聚吡咯构成,表面凹凸不平.聚吡咯纳米复合棒表现出良好的热稳定性,其电导率为10-3 S/cm数量级.在交变电场中,随着外加频率的增加,材料的相对介电常数表现出明显的下降趋势.X射线衍射(XRD)测试表明,聚吡咯纳米棒为非晶态结构材料.     

甲基橙在聚吡咯/纳米SiO_2复合材料上的氧化性能

采用紫外-可见光谱法研究了甲基橙在聚吡咯/纳米Si O2复合材料(PPy/n-Si O2)上的氧化性能.结果表明:在弱酸性介质中,PPy/n-Si O2对甲基橙的氧化性能明显优于聚吡咯;反应5~40 min时,甲基橙氧化反应符合表观一级反应动力学;反应60 min时,甲基橙的降解率可达到94.7%;PPy/n-Si O2经二次回收再生后,反应60 min时甲基橙降解率为96.5%.     

化学聚合和电化学聚合对聚吡咯/棉导电织物电性能的影响

通过化学聚合和电化学聚合法在棉织物表面沉积聚吡咯,分别制备了两组聚吡咯/棉导电织物.测试了导电织物的表面电阻、厚度方向上的电阻、交流信号下的交流阻抗,以及电化学阻抗谱.结果表明,两种聚合方法制备的试样在表面电阻、厚度方向上的电阻及交流阻抗等电性能方面,不存在显著差异,然而试样的电化学阻抗谱之间存在不同的性能特征,电化学聚合制备的导电织物和人造汗液之间所形成的双电层电容大于化学聚合制备的试样,且前者在人造汗液中的转移电阻明显小于后者.试样表面的微观形貌观察结果表明,电化学聚合的聚吡咯不仅覆盖了棉纤维的表面,而且有向空间生长聚集的现象,导致聚吡咯比表面积增加.     

高强度聚酰亚胺/Ag复合纳米纤维的制备与表征

采用电纺及热亚胺化技术制备了聚酰亚胺/Ag纳米纤维复合材料, 用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对纤维表面形貌及结构进行了表征, 并研究其电学性能及力学性能. 结果显示, 随着Ag含量的增加, 复合纳米纤维膜的电导率逐渐提高. 当Ag的质量分数为35%时, 复合纳米纤维膜的导电率为2.8 μs/cm, 同时其拉伸强度高达240 MPa.     

聚吡咯纳米复合材料的研究进展

导电聚吡咯具有合成方便、电导率可调、易聚合等优点,而且具有特殊的光、电、热等性能,在导电聚合物中最具应用潜力。聚吡咯纳米复合材料是近年来出现的一种新型纳米材料,它既保留了聚吡咯的原有特性,还赋予了与之复合的材料的性能,成为许多前沿科研领域的重要研究方向。本文介绍了聚吡咯纳米复合材料的最新研究进展,综述了复合材料的主要类别及应用领域,并对聚吡咯复合材料的发展前景进行了展望。     

硅烷自组装膜对PPy固体铝电解电容器的影响

通过对比在固体铝电解电容器多孔性绝缘Al2O3膜表面是否进行硅烷偶联剂预处理后化学聚合得到的导电聚吡咯（PPy）薄膜的连续性、附着性与电导率以及所得PPy固体铝电解电容器的性能指标,探讨了硅烷自组装膜对PPy薄膜与PPy固体铝电解电容器性能的影响及硅烷自组装膜在多孔性Al2O3膜表面的形成机理与PPy薄膜在硅烷自组装膜上的成膜机理．PPy薄膜的电导率从5．4s·cm-1提高到了16．6S·cm-1,PPy固体铝电解电容器的损耗角正切tgδ≤0．06（120Hz,20℃）,漏电流IL≤〈0．04CV（或3μA）．     

电化学合成聚吡咯膜的电学性能与应用

<正>聚吡咯(PPy)不仅具有优异的电性能和电化学性能,而且具有合成容易、价格低廉和环境友好等优势,被认为是一种具有广阔应用前景的电子导电高分子(ECP)材料.大量研究表明,PPy性能容易通过制备条件进行"剪裁",在各种制备方法中,电     

以聚吡咯/镍/无纺布复合物构建柔性电化学电容器的研究

以无纺布(NW)为柔性基底,通过化学镀镍法在NW的纤维表面沉积镍制得柔性导电基底(Ni/NW)。然后以吸附有FeCl3·6H2O的Ni/NW与吡咯蒸气进行反应,通过原位氧化法制备了PPy/Ni/NW柔性复合电极材料并优化了制备条件。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构形貌进行表征。以聚乙烯醇/磷酸为凝胶电解质,PPy/Ni/NW为电极组装了柔性固体电容器。用循环伏安、恒电流充放电和电化学交流阻抗法研究了复合材料的电化学电容性能。研究发现在2mV/s时,柔性固体超级电容器的面积比电容可达150mF/cm2,并且在弯曲状态下其比电容与没弯曲时相比没有明显差别,说明电容器具有可弯曲性。